2009年底,卡塔尔石油公司和挪威海德鲁铝业公司开业Qatalum(www.qatalum.com),每年为汽车、建筑和工程行业生产58.5万吨铝的冶炼厂。据该公司称,这是世界上最大的一期冶炼厂。
该冶炼厂位于卡塔尔的Mesaieed工业城,生产铝挤压锭和铸造合金,这些铝锭和铸造合金被装上集装箱并装船出口到世界各地。该工厂最重要的客户之一,也是正在筹备2022年世界杯(World Cup)的卡塔尔本国:该国正在建造至少9座新体育场,以及交通基础设施,以容纳球迷。
Qatalum工厂的足迹包括17个独立的工厂单元,包括冶炼厂、铸造厂、碳厂和一个容量约为1350兆瓦的专用燃气发电厂。所有这些都包含在冶炼的单一过程控制体系结构中。
合资企业的目标是建立世界上最具成本效益的铝冶炼厂之一,并将技术进步纳入这个绿地项目。烟气处理厂(FTP)是目标的重要组成部分。它回收了铝生产过程中产生的有害气体。FTP净化工业废气,也循环回收材料,如硫,通过冶炼过程,以降低原材料的消耗率。
艰难的环境
斯图加特,德国zm评选的技术(www.zms-technology.com)设计并实现了支持工厂的工业网络和网络管理系统。建成后拥有1000多个网络节点,是中东地区单期建设的最大的控制网络。
除了规模之外,卡塔尔干旱的环境和夏季高达41摄氏度的温度也给设计带来了挑战。ZMS技术公司的技术经理Shariq Khan说:“该设计需要工业强化的以太网交换机和网络管理系统,该系统可以自动进行仪器诊断和维护故障排除。
网络设计的另一个目标是标准化网络产品,以减少安装时间和日常维护。
该网络架构的特点是100 Mbps的以太网速度和1 Gbps的骨干网,此外还有集中的数据通信和网络监控。网络硬件规范包括具有高端口密度、高预测硬件寿命和平均故障间隔时间(MTBF)率以及冗余机制的热插拔媒体模块。
Khan补充说:“网络结构需要确保没有单点故障会中断Qatalum工厂内的通信。”
该网络结合了以下几个方面Hirschmann(www.hirschmann.com)产品,包括管理轨道交换机,MICE模块化交换机,MACH1000变电站交换机,MACH4000骨干交换机和Eagle路由器/防火墙安全设备。(百通于2007年收购了赫希曼自动化与控制公司。因此,Hirschmann品牌工业交换机和有源设备与百通布线,连接和电缆管理产品相结合,为工业以太网网络提供了一套解决方案。
快速安装
ZMS Technology安装工业网络的窗口很小,因此它选择了Hirschmann的industrial HiVision集中式网络管理系统(NMS)来配置网络节点并对其进行长期管理。工业HiVision专为工业网络设计,配有HiFusion工具,可以将来自不同制造商的支持简单网络管理协议(SNMP)的设备集成到单个网络管理应用程序中。支持的设备包括开关,plc, I/O模块和HMI面板。
HiFusion中的MultiConfig工具允许同时配置数百个工厂网络设备,即使它们处于实时运行状态。在Qatalum安装过程中,该工具能够识别参数配置之间的不一致性,从而加快了安装速度,减少了现场验收测试期间的故障排除时间。
现在工厂已经开始运行,一个网络管理员使用MultiConfig工具监督整个网络,并执行重复但必要的维护任务,如定期更改密码和为网络管理系统实施固件更新。
电缆破裂是一个特别令人担忧的问题,因为卡塔尔的高温和干旱条件会导致电缆迅速解体。HiVision的图形界面使操作人员不仅可以查看所有工业网络节点,如非管理型交换机和集线器,还可以深入到电缆层面,以识别有问题的连接。
2012年,系统升级是对网管软件最大的考验。升级需要对所有1,000个网络节点进行审计,并执行和检查了近100个更改。
审计需要对网络进行全面审查,从第2层交换机开始,一直到整个网络基础设施。它检查了交换机、网络骨干和防火墙与It部门的连接。验证了每个PLC与网络的连接,并检查了用于部署的数千根电缆的损坏情况,并准确地绘制了地图。
“我们花了8天时间完成审计。如果我们必须手动完成,那将需要几个月的时间,即使这样,我们也不能100%确定升级已经完成,”汗说。
Industrial HiVision的远程监控功能对Qatalum IT基础设施主管Bashir Habib非常有吸引力。该设施有17个独立的设备,公司经常遇到电缆压接和传输错误,例如循环冗余检查(CRC)错误。如果没有监测系统的帮助,其中许多问题很难发现。
Habib说:“集中的工业网络管理系统是整个工厂运营的重要组成部分,它使Qatalum能够始终如一地实现生产目标。”